蝙蝠翼形天线
蝙蝠翼形天线因天线形状类似蝙蝠翼而得名,因此又称蝙蝠翼天线,是20世纪90年代应用较多的一种电视发射天线,因其具有较好的电性能,大多电视骨干台都用这种天线。蝙蝠翼天线是在对称振子的基础上发展起来的。天线振子是由蝙蝠翼形的栏栅所构成。
基本信息
- 中文名
蝙蝠翼形天线
- 外文名
Bat wing antenna
- 安装方式
天线塔定桅杆
- 又称
蝙蝠翼天线
结构及工作原理
图10-91所示为一对蝙蝠翼天线的结构,中央是支持桅杆(由无缝钢管构成),两边是两个对称的翼作为振子,蝙蝠翼天线是由两个这样的结构互相正交放置,但电流相差90°而成。馈电点在A-A两端,D-D短路,因此在DA上形成驻波。此驻波虽在A-A有最高电压,但接在A-A两端的对称振子最短,阻抗最大,因此振子上电流并不大。在B、C处。对称振子逐渐加长,DA上的驻波电压虽减小,但振子电流仍逐渐加大。翼振子上的这种电流分布,使得一对翼振子在垂直于振子的平面上辐射的方向图近似等于相距半波长的两个半波振子的方向图。
单个半波振子在垂直于振子轴线的平面内,其方向图为一圆形,这里两个振子采用同相馈电的方式。在沿支撑杆的方向,两振子的行程差为180°,故在沿支撑杆的上下两个方向上,其合成场为最小;反之,在沿水平方向,两半波振子产生的场同相相加最大。因此,在垂直面内的方向图为一“8”字形,最大辐射方向为水平方向。当采用多层结构时,则这个“8”字就变窄,即能量更集中于水平面辐射。
为了得到水平面内近似为圆形的方向图,仿照前面对正交振子辐射场的分析可知。只要增加一个与其正交放置但电流相位差90°的翼,即可得到如同图10-88(c)所示的方向图。
电性能
由上面的分析得知,蝙蝠翼天线水平面有近似圆形的方向图,垂直面的方向图则为“8”字形,但由于一对蝙蝠翼等效于两层十字形天线,故其垂直面的方向图较十字形天线窄。正因为这个缘故,它有比十字形天线更高的增益。工程上可用下式计算其增益(相对于半波振子)
式中,
为层间距离;
为蝙蝠翼的层数。
优点
自20世纪90年代起,甚高频段电视台广泛采用的是蝙蝠翼天线、该天线比十字型绕杆式天线具有更宽的频带,在高层建筑上风阻小,宜于采用整体结构,坚固而轻巧,整个天线用无缝钢管或合金铝管焊接而成,每一层蝙蝠翼天线有一对在空间相互垂直配置的蝙蝠翼面振子,它的馈电形式和十字型绕杆式天线类同。